DE4424456A1

DE4424456A1 - Verfahren zum Steuern eines Automatgetriebes

Info

Publication number: DE4424456A1
Application number: DE4424456A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Domian; Ralf Dreibholz; Gerd Frotscher; Thomas Schober
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1994-07-12
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 1996-01-18
Also published as: DE59504571D1; EP0770195A2; KR100354186B1; EP0770195B1; JP3672567B2; KR970704987A; JPH10502438A; US5795265A; WO1996001961A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Automatgetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. Anspruches 9.

Aus der EP-OS 0 435 374 ist ein Verfahren zum Steuern eines Automatgetriebes bekannt, bei dem eine Schaltung von einem ersten in ein zweites Übersetzungsverhältnis erfolgt, indem eine erste Kupplung öffnet und eine zweite Kupplung schließt. Mit Beginn der Schaltung wird der Druck der er sten Kupplung abgesenkt, wobei die Kupplung nicht ins Rut schen gebracht wird. Der Verlauf einer Turbinendrehzahl legt den Abschaltpunkt der ersten Kupplung fest. Nach Auf treten des Abschaltpunktes wird der Kupplungsschlupf der zweiten Kupplung in Abhängigkeit einer Zeitfunktion gesteu ert. Der Offenlegungsschrift ist nicht zu entnehmen, wie eine Lastübernahme der zweiten Kupplung von der ersten Kupplung ausgeführt ist.

Aus der EP-OS 0 565 111 ist ein Automatgetriebe in Gruppenbauweise bekannt. Beide Getriebeteile enthalten Pla netenradsätze und Freiläufe. Der erste und zweite Getriebe teil wird innerhalb der Gangfolge nur einmal geschaltet bei einer Hochschaltung von der zweiten in die dritte Gang stufe. Die Schaltrichtungen verlaufen hierbei in den beiden Getriebeteilen entgegengesetzt, d. h., im ersten Getriebe teil wird eine Hochschaltung und im zweiten Getriebeteil eine Rückschaltung ausgeführt. Nachteilig ist, daß eine Gruppenschaltung der beiden Getriebeteile nur bei einer Hochschaltung ausgeführt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Automatgetriebes zu schaffen, welches insbe sondere bei einem Gruppengetriebe anwendbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem in einer ersten Schaltungsart die Schaltung aus einer Schnell füll-, Füllausgleichs-, einer Lastübernahme-, einer Gra dient-Einstell-, einer Gleit-, einer Gradient-Abbau- und einer Schließphase besteht. In einer zweiten Schaltungsart besteht die Schaltung aus einer Schnellfüll-, einer Füll ausgleichs-, einer Gradient-Einstell-, einer Gleit-, einer Gradient-Abbau-, einer Lastübernahme- und einer Schließ phase.

Unter der ersten Schaltungsart im Sinne der Erfindung ist eine Hochschaltung im Zug bzw. eine Rückschaltung im Schub zu verstehen.

Unter der zweiten Schaltungsart im Sinne der Erfindung ist eine Rückschaltung im Zug bzw. eine Hochschaltung im Schub zu verstehen.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, daß es sich um ein dynamisches Verfahren handelt. Dynamisch bedeu tet, daß während der Schaltung die Auswahl und der Übergang von der ersten zur zweiten Kupplung automatisch und konti nuierlich erfolgt, wodurch ein stetiger Verlauf des Ab triebsmomentes unter allen Fahrbedingungen erzielt wird. Ein vom Fahrer über ein Fahrpedal vorgebbarer Leistungs wunsch einer Brennkraftmaschine geht unmittelbar in die Schaltungsberechnung bzw. in die Bestimmung der Schaltungs art mit ein. Beginnt der Schaltübergang zum Beispiel als Rückschaltung im Zug, so wird unmittelbar, nachdem der Fah rer das Fahrpedal freigegeben hat, die Schaltungsart in der Form gewechselt, daß die Schaltung als Rückschaltung im Schub beendet wird.

In einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß in der ersten Schaltungsart während der Schnellfüllphase die zwei te Kupplung mit hohem Druck beaufschlagt und der Druck der ersten Kupplung von einem ersten auf ein zweites Niveau abgesenkt wird, hierbei das zweite Niveau oberhalb der Rutschgrenze der ersten Kupplung liegt; in der Füllaus gleichsphase die zweite Kupplung auf einem niederen Druck niveau pF befüllt wird und der Druck der ersten Kupplung auf dem zweiten Niveau verbleibt; in der Lastübernahme phase der Druck der zweiten Kupplung auf einen Endwert pE1 = f (Kenngröße 1) erhöht wird und der Druck der ersten Kupplung vom zweiten Niveau auf Null abgesenkt wird; in der Gradient-Einstellphase der Druck der zweiten Kupplung vom Endwert pE1 auf einen Endwert pE2 = f (Kenngröße 2) erhöht wird; in der Gleitphase der Druck der zweiten Kupplung linear erhöht wird, bis an dieser ein Vorsynchronpunkt er kannt wird; in der Gradient-Abbauphase der Druck der zwei ten Kupplung auf einen Endwert pE3 = f (Kenngröße 3) ver ringert wird; mit Erreichen des Endwertes pE3 die Schließ phase beginnt.

In einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß in der zweiten Schaltungsart während der Schnellfüllphase die zweite Kupplung mit hohem Druck beaufschlagt und der Druck der ersten Kupplung von einem ersten auf ein zweites Niveau abgesenkt wird, hierbei das zweite Niveau oberhalb der Rutschgrenze der ersten Kupplung liegt; in der Füllaus gleichsphase die zweite Kupplung auf einem niederen Druck niveau pF befüllt wird und der Druck der ersten Kupplung auf dem zweiten Niveau verbleibt; in der Gradient-Einstell phase der Druck der ersten Kupplung auf einen Endwert pE4 = f (Kenngröße 2) verringert wird; in der Gleitphase der Druck der ersten Kupplung rampenförmig erhöht wird, bis an dieser ein Vorsynchronpunkt erkannt wird; in der Gradient-Abbauphase der Druck der ersten Kupplung vom Ram penendwert auf einen Endwert pE5 = f (Kenngröße 1) erhöht wird; in der Lastübernahmephase der Druck der ersten Kupp lung vom Endwert pE5 auf Null reduziert und der Druck der zweiten Kupplung vom Druckniveau pF auf den Endwert pE5 erhöht wird und mit Erreichen des Endwertes pE5 die Schließphase beginnt.

In einer Ausgestaltung zu den beiden vorher beschrie benen Ausgestaltungen wird vorgeschlagen, daß die Kenn größe 3 festgelegt ist durch eine Zeitstufe für den Über gang vom Differenzdrehzahl-Gradient am Vorsynchronpunkt zum Differenzdrehzahl-Gradient am Synchronpunkt, wobei der Dif ferenzdrehzahl-Gradient und die Differenzdrehzahl am Syn chronpunkt Null sind. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß gegen Ende der Schaltung der zuvor aufgebaute Diffe renzdrehzahl-Gradient wieder kontinuierlich abgebaut wird, so daß der Übergang zum Synchronpunkt des zweiten Überset zungsverhältnisses ruckfrei abläuft. Hierbei fallen der Synchronpunkt der zweiten Kupplung und der vollständige Gradienten-Abbau zeitlich zusammen.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß eine Zug-/Schub-Unterscheidung aufgrund des Vorzeichens der Summe aus aktuellem statischen und aktuellem dynami schen Moment erfolgt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß zum Beispiel bei einer Hochschaltung mit kleiner Dros selklappenstellung und hohem Drehzahlsprung der Brennkraft maschine der Einfluß der Brennkraftmaschine als Energie speicher mitberücksichtigt wird.

Um das Verfahren bei einem Gruppengetriebe zu verwen den, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, daß das Automatgetriebe im ersten und zweiten Getriebeteil gleich zeitig geschaltet wird, wobei die Schaltungsvorgänge nach Anspruch 1 ausgeführt werden.

In einer Ausgestaltung hierzu wird vorgeschlagen, daß die Kenngröße 2 sich aus einer vorzeichenrichtigen Summe des aktuellen statischen Moments, eines dynamischen Moments des ersten Getriebeteils, dieses sich aus einer getriebe eingangsseitigen Differenzdrehzahl, einer Sollschaltzeit der Brennkraftmaschine und einem ersten Massenfaktor be rechnet und einem dynamischen Moment des zweiten Getriebe teils, wobei sich dieses aus der Differenzdrehzahl des zweiten Getriebeteils, einer Sollschaltzeit des zweiten Getriebeteils und einem zweiten Massenfaktor berechnet.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß mit Erkennen des Vorsynchronpunktes im zweiten Getrie beteil die Berechnung der Kenngröße 2 in die Berechnung der Kenngröße 2 gemäß Anspruch 4 für den ersten Getriebeteil übergeht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel darge stellt.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Zustandsdiagramm;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm einer Schaltung der ersten Schaltungsart;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm einer Schaltung der zweiten Schaltungsart;

Fig. 4 ein Blockdiagramm und

Fig. 5 ein Zustandsdiagramm Gruppengetriebe.

Fig. 1 zeigt ein Zustandsdiagramm, bestehend aus Schnellfüllphase 1, Füllausgleichsphase 2, Lastübernahme phase 3, Gradient-Einstellphase 4, Gleitphase 5, Gradient- Abbauphase 6, Lastübernahmephase 7 und Schließphase 8. Die durchgezogene Linie entspricht hierbei dem Ablauf einer Schaltung der ersten Schaltungsart. Unter einer Schaltung der ersten Schaltungsart ist eine Hochschaltung im Zug bzw. eine Rückschaltung im Schub zu verstehen. Die strichpunk tierte Linie entspricht einem Ablauf für eine Schaltung der zweiten Schaltungsart. Unter zweiter Schaltungsart ist eine Rückschaltung im Zug bzw. eine Hochschaltung im Schub zu verstehen. Ein Ablauf gemäß des Zustandsdiagrammes wird für jede der beiden an der Schaltung beteiligten Kupplungen ausgeführt. Der Übergang von einer Phase in eine andere ist abhängig vom Auftreten definierter Ereignisse bzw. Bedin gungen, nachfolgend Transition genannt.

Für eine Schaltung der ersten Schaltungsart ergibt sich für die zweite Kupplung folgender Ablauf:

Transition T1, ein elektronisches Steuergerät erkennt auf grund von Eingangssignalen eine Schaltungsanforderung und gibt einen Schaltbefehl aus. Es folgt die Schnellfüll phase 1. Während der Schnellfüllphase 1 wird die zweite Kupplung mit hohem Druck, dem Schnellfülldruck, beauf schlagt. Bei Transition T2 wird geprüft, ob eine Zeitstufe, die die Dauer des Schnellfülldruckes steuert, abgelaufen ist. Danach folgt die Füllausgleichsphase 2. In der Füll ausgleichsphase 2 wird die zweite Kupplung mit Druckmedium befüllt. Die zweite Kupplung überträgt noch kein Moment. Bei Transition T3a wird geprüft, ob eine Zeitstufe, die die Dauer des Füllausgleiches steuert, abgelaufen ist. Danach folgt die Lastübernahmephase 3. In der Lastübernahmephase 3 wird der Druck in der zweiten Kupplung vom Füllausgleichs niveau auf einen Endwert pE1 = f (Kenngröße 1) erhöht. Die Kenngröße 1 entspricht einem statischen Moment, welches wiederum eine Funktion des aktuellen, von der Brennkraftma schine abgegebenen Moments mal einem Wandlungsverhältnis entspricht. Bei Verwendung eines Automatgetriebes ohne hy drodynamischen Wandler entspricht das statische Moment dem aktuellen, von der Brennkraftmaschine abgegebenen Moment. Transition T3c ist dann erfüllt, wenn das Moment an der zweiten Kupplung dem statischen Moment entspricht. Danach folgt die Gradient-Einstellphase 4. In der Gradient- Einstellphase 4 wird der Druck der zweiten Kupplung vom Endwert pE1 auf einen Endwert pE2 erhöht. Der Endwert pE2 ist eine Funktion einer Kenngröße 2. In der Kenngröße 2 ist ein dynamisches Moment enthalten. Die Berechnung der Kenn größe 2 wird in Verbindung mit Fig. 4 erklärt. Bei Transi tion T4 wird geprüft, ob eine Zeitstufe abgelaufen ist. Danach folgt die Gleitphase 5.

Bei Transition T5 wird geprüft, ob ein Vorsynchronpunkt erreicht ist. Der Vorsynchronpunkt wird aus einem Diffe renzdrehzahl-Gradient der zweiten Kupplung, dem aktuellen Differenzdrehzahlwert der zweiten Kupplung und einer Zeit stufe, bestimmt. Danach folgt die Gradient-Abbauphase 6. In der Gradient-Abbauphase wird der Druck auf einen Endwert pE3 = f (Kenngröße 3) verringert. Die Kenngröße 3 ist fest gelegt durch eine Zeitstufe für den Übergang vom Differenz drehzahl-Gradient am Vorsynchronpunkt zum Differenzdreh zahl-Gradient am Synchronpunkt. Der Differenzdrehzahl-Gra dient und die Differenzdrehzahl am Synchronpunkt der zwei ten Kupplung sind Null. Während dieser Phase wird das zuvor aufgebaute dynamische Moment wieder abgebaut. Bei Transi tion T6b wird geprüft, ob der Druck aus dem dynamischen Moment abgebaut bzw. ob die Synchrondrehzahl erreicht ist. Danach folgt die Schließphase 8. Während der Schließphase 8 wird der Druck an der zweiten Kupplung rampenförmig erhöht, bis der Absolutwert der Differenzdrehzahl der zweiten Kupp lung innerhalb einer dritten Zeitstufe kleiner einem Soll wert ist. Ist diese Bedingung erfüllt, so wird die zweite Kupplung mit Hauptdruck beaufschlagt. Bei Transition T7 wird geprüft, ob ein Haften der zweiten Kupplung erkannt ist. Danach beginnt das Zustandsdiagramm wieder bei T1.

Eine Schaltung der zweiten Schaltungsart besteht aus einer Schnellfüll- 1, einer Füllausgleichs- 2, einer Gra dient-Einstell- 4, einer Gleit- 5, einer Gradient-Abbau- 6, einer Lastübernahme- 7 und einer Schließphase 8.

Die Funktionsblöcke wurden bereits zuvor beschrieben, so daß auf eine nochmalige Beschreibung verzichtet wird. Er gänzend kommen die Transitionen T3b, T6a und T6c hinzu. Bei T3b wird für die erste Kupplung geprüft, ob eine Zeitstufe für den Füllausgleich abgelaufen ist. Bei Transition T6a wird für die erste Kupplung geprüft, ob der Druck aus dem dynamischen Moment abgebaut ist und bei Transition T6c, ob eine Zeitstufe abgelaufen ist.

Fig. 2A bis 2D zeigen einen Drehzahl- und einen Druck verlauf für eine Schaltung der ersten Schaltungsart und die dazugehörigen Verläufe des dynamischen Moments 33 (Fig. 2C) und Getriebeausgangsmoment 34 (Fig. 2D).

Fig. 2B zeigt den Druckverlauf über der Zeit für die erste Kupplung 11 und die zweite Kupplung 12. Der aus diesen Druckverläufen resultierende Drehzahlverlauf einer Brenn kraftmaschine 9 und der Differenzdrehzahlverlauf 10 der zweiten Kupplung über der Zeit sind in Fig. 2A dargestellt. Auf der Abszisse dargestellte Werte von T entsprechen den Transitionen aus Fig. 1.

Bei T1 gibt ein elektronisches Steuergerät den Schaltbefehl aus. Gleichzeitig wird der Druck der ersten Kupplung 11 von einem Anfangswert p0 auf einen Druckwert des Punktes A reduziert. Das Druckniveau des Punktes A liegt oberhalb der Rutschgrenze der ersten Kupplung 11. Ebenfalls bei Transi tion T1 wird die zweite Kupplung 12 mit hohem Druck, dem Schnellfülldruck, beaufschlagt. Dies entspricht der Schnellfüllphase aus Fig. 1. Transition T2, die Zeitstufe für die Schnellfüllphase, ist abgelaufen, es beginnt für die zweite Kupplung 12 die Füllausgleichsphase, bis die Transition T3a erfüllt ist. Während der Füllausgleichs phase, Druckniveau pF, wird die zweite Kupplung mit Druck medium befüllt, sie überträgt noch kein Moment. Das Druck niveau der ersten Kupplung bleibt während der Füllaus gleichsphase der zweiten Kupplung konstant. Bei Transition T3a wird geprüft, ob eine Zeitstufe für den Füllausgleich abgelaufen ist. Ist die Bedingung erfüllt, so beginnt für die zweite Kupplung 12 die Lastübernahmephase. Die Last übernahmephase endet, wenn der Druck in der zweiten Kupp lung 12 das Druckniveau des Punktes B, Druckendwert pE1, erreicht hat. Das Druckniveau des Punktes B wird so ge wählt, daß die zweite Kupplung ein statisches Moment über tragen kann. Das statische Moment berechnet sich aus dem von der Brennkraftmaschine aktuell abgegebenen Moment mal einem Wandlungsverhältnis, wenn im Automatgetriebe ein hy drodynamischer Wandler in Funktion ist. Das von der Brenn kraftmaschine aktuell abgegebene Moment kann direkt erfaßt oder bekanntermaßen aus einer Drehzahl der Brennkraft maschine und einer Einspritzzeit bzw. Stellung einer Dros selklappe berechnet werden. Am Punkt B tritt noch keine Veränderung der Drehzahl der Brennkraftmaschine bzw. Diffe renzdrehzahl der zweiten Kupplung auf.

Während der Lastübernahmephase wird der Druck der ersten Kupplung 11 vom Druckniveau des Punktes A auf Null redu ziert. Bei Transition T3c wird geprüft, ob das Moment der zweiten Kupplung 12 dem statischen Moment entspricht. Da nach wird der Druck erhöht bis auf ein Druckniveau des Punktes C, Druckendwert pE2. Das Druckniveau des Punktes C wird anhand einer Kenngröße 2 berechnet. Für die Berechnung der Kenngröße 2 wird auf die Fig. 4 verwiesen. In die Be rechnung der Kenngröße 2 geht das dynamische Moment mit ein. Das dynamische Moment ist eine Funktion einer Soll- Schaltzeit, einer getriebeeingangsseitig bezogenen Schwung masse und einer Differenzdrehzahl. Die Differenzdrehzahl berechnet sich aus dem Verhältnis der ersten und zweiten Übersetzung mal der Getriebeausgangsdrehzahl. Über die Druckdifferenz von Punkt B zu Punkt C bzw. Druckendwert pE1 zu pE2 wird der Gradient der Drehzahl der Brennkraftma schine 9 bzw. der Gradient der Differenzdrehzahl der zwei ten Kupplung 10 gesteuert. Wie aus Fig. 2C ersichtlich, erhöht sich das dynamische Moment gleichzeitig von seinem Anfangswert Null auf den Endwert Eins, entsprechend 100%. Bei Transition T4 beginnt für die zweite Kupplung die Gleitphase bis zur Transition T5. Während der Gleitphase wird der Druck der zweiten Kupplung linear erhöht. Während der Gleitphase kann die Belastung der zweiten Kupplung re duziert werden, indem das von der Brennkraftmaschine abge gebene Moment verringert wird, zum Beispiel mittels Zünd eingriff oder Verringerung der Einspritzmenge. Transi tion T5 ist erfüllt, wenn ein Vorsynchronpunkt erkannt wird. Dieser wird bestimmt aus einem Differenzdrehzahl-Gra dient der zweiten Kupplung, dem aktuellen Differenzdreh zahl-Wert der zweiten Kupplung und einer Zeitstufe. Über die Zeitstufe werden zum Beispiel Verzögerungszeiten der Hydraulik mitberücksichtigt. Durch die Verwendung des Dif ferenzdrehzahl-Gradienten der zweiten Kupplung werden die Fälle mitberücksichtigt, bei denen eine Veränderung der Drehzahl der Brennkraftmaschine von einem hohen Niveau auf ein niederes Niveau erfolgt. Der Differenzdrehzahl-Gradient der zweiten Kupplung berechnet sich aus dem Drehzahlunter schied der beiden Kupplungshälften und deren Veränderung über der Zeit.

Mit Erkennen des Vorsynchronpunktes wird der Druck der zweiten Kupplung 12 im Punkt D auf einen neuen Druckwert des Punktes E, Druckendwert pE3, reduziert. Durch die Druckverringerung von Punkt D zu Punkt E der zweiten Kupp lung 12 wird das zuvor aufgebaute dynamische Moment wieder reduziert. Hierdurch verändert sich der Gradient der Dreh zahl der Brennkraftmaschine 9 und die Differenzdrehzahl 10 der zweiten Kupplung derart, daß beide in Richtung einer Waagerechten übergehen. Dies bedeutet in der Praxis einen weichen und ruckfreien Übergang am Synchronpunkt des zwei ten Übersetzungsverhältnisses.

Transition T6b ist dann erfüllt, wenn der dynamische Druck abgebaut bzw. die Synchrondrehzahl des zweiten Überset zungsverhältnisses erreicht ist. Nach der Transition T6b beginnt die Schließphase, während der der Druck der zweiten Kupplung rampenförmig erhöht wird, bis der Absolutwert der Differenzdrehzahl der zweiten Kupplung innerhalb einer dritten Zeitstufe kleiner einem Sollwert ist. Danach wird die Kupplung mit Hauptdruck beaufschlagt, da diese voll ständig geschlossen ist, Transition T7.

Fig. 3A bis 3D zeigen den Drehzahlverlauf der Brenn kraftmaschine 9, die Differenzdrehzahl 10 der zweiten Kupplung 12, den Druckverlauf der ersten Kupplung 11 und den Druckverlauf der zweiten Kupplung 12 für eine Schaltung der zweiten Schaltungsart und die dazugehörigen Verläufe des dynamischen Moments 33 (Fig. 3C) und Getriebeausgangs moment 34 (Fig. 3D). Unter zweiter Schaltungsart ist eine Rückschaltung im Zug bzw. eine Hochschaltung im Schub zu verstehen. Die auf der Abszisse der Fig. 3B bzw. 3D abgetragenen Werte von T entsprechen den Transitionen der Fig. 1.

Mit Ausgabe des Schaltbefehls, Transition T1, wird der Druck der ersten Kupplung von einem Anfangsniveau p0 redu ziert auf ein Druckniveau des Punktes A. Dieses liegt ober halb der Rutschgrenze der ersten Kupplung. Gleichzeitig wird die zweite Kupplung mit einem hohen Druck, dem Schnellfülldruck, beaufschlagt. Nachdem eine Zeitstufe für den Schnellfülldruck abgelaufen ist, Transition T2, beginnt für die zweite Kupplung 12 die Füllausgleichsphase, Druck niveau pF, bis zur Transition T6a. Der Druck der ersten Kupplung 11 wird während der Füllausgleichsphase konstant gehalten. Bei Transition T3b ist eine Zeitstufe für den Füllausgleich der ersten Kupplung 11 abgelaufen. Danach beginnt die Gradient-Einstellphase der ersten Kupplung 11. Während dieser wird der Druck der ersten Kupplung 11 vom Druckwert Punkt A auf das Druckniveau des Punktes B, Druckendwert pE4, reduziert. Dadurch verändert sich der Drehzahlverlauf 9 der Brennkraftmaschine in Richtung größere Drehzahlwerte, bzw. der Differenz-Drehzahlverlauf der zweiten Kupplung 12 verringert sich. Gleichzeitig ver mindert sich der Verlauf des dynamischen Moments 33 vom Anfangswert Null auf den Endwert minus Eins, entsprechend minus 100%.

Bei Transition T4 beginnt für die erste Kupplung 11 die Gleitphase. Während der Gleitphase wird der Druck der er sten Kupplung 11 linear erhöht bis zum Druckniveau des Punktes C. Transition T5 ist dann erfüllt, wenn ein Vorsyn chronpunkt erreicht ist. Die Definition des Vorsynchron punktes entspricht der aus Fig. 2. Bei Transition T5 wird der Druck der ersten Kupplung 11 bis auf einen Endwert pE5, Punkt D, erhöht. Dies entspricht der Gradient-Abbauphase der ersten Kupplung 11. Über die Gradient-Abbauphase wird ein weicher und ruckfreier Übergang in den Synchronpunkt des zweiten Übersetzungsverhältnisses erzielt. Während der Gradient-Abbauphase wird das dynamische Moment der ersten Kupplung 11 abgebaut. Ist dies der Fall, so ist Transition T6a erfüllt. Mit Erfüllen dieser Bedingung wird die erste Kupplung 11 vollständig geöffnet, d. h., das Druckniveau geht vom Punkt D auf Null zurück. Gleichzeitig beginnt der Druckaufbau der zweiten Kupplung 12 bis zum Endwert pE5, Punkt E. Dies entspricht der Lastübernahmephase der zweiten Kupplung 12. Das Druckniveau des Punktes E ist eine Funk-, tion des statischen Momentes. Transition T6c prüft, ob die Lastübernahmephase beendet ist. Danach beginnt die Schließ phase der zweiten Kupplung 12.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm zur Berechnung des Kupplungsdruckes der ersten Kupplung 11 bzw. zweiten Kupp lung 12. Die Berechnung des Kupplungsdruckes wird für jede Kupplung ausgeführt. Der Kupplungsdruck berechnet sich aus einer Kenngröße 1, dies entspricht dem statischen Moment 17, einem dynamischen Moment 18, einem Faktor F1 und einer Konstante K1. Weiterhin enthält die Fig. 4 einen Funktionsblock G1, der allerdings nur in Verbindung mit einem Gruppengetriebe ausgeführt ist, siehe Fig. 5. Das statische Moment 17 berechnet sich aus dem von einer Brenn kraftmaschine abgegebenen aktuellen Moment und einem Wand lungsverhältnis. Das von der Brennkraftmaschine aktuell abgegebene Moment kann, wie in Fig. 4 ausgeführt, aus den beiden Eingangsgrößen Drehzahl der Brennkraftmaschine und Einspritzzeit über ein Motorkennfeld 14 berechnet werden. Daneben kann das Motormoment ebenso als echter Wert vorlie gen. Das Wandlungsverhältnis, Funktionsblock 13, berechnet sich aus einem Drehzahlverhältnis von Drehzahl der Brenn kraftmaschine zur Drehzahl einer Turbinenwelle. Bekannter maßen besteht ein hydrodynamischer Wandler aus einem Pum penrad, einem Turbinenrad und einem Leitrad. Die Drehzahl des Pumpenrades entspricht der Drehzahl der Brennkraftma schine. Wird beim Automatgetriebe kein hydrodynamischer Wandler verwendet, so wird das Wandlungsverhältnis mit Eins festgelegt.

Das dynamische Moment 18 berechnet sich aus dem Wandlungs verhältnis, Funktionsblock 13, mal der Ausgangsgröße des Kennfeldes 15. Das Kennfeld 15 beinhaltet eine Soll-Schalt zeit, eine getriebeeingangsseitig bezogene Schwungmasse und eine Differenzdrehzahl. Die Differenzdrehzahl wiederum ent spricht dem Verhältnis der ersten und zweiten Übersetzung mal der Getriebeausgangsdrehzahl. Die getriebeeingangssei tig bezogene Schwungmasse ist bei Getrieben in Vorgelege bauweise konstant, bei Umlauf getrieben schaltungsabhängig. Das statische Moment 17 und das dynamische Moment 18 werden vorzeichenrichtig addiert, Summationspunkt 29. Die Summe der beiden Momente wird über einen Faktor F1 gewichtet. Der Faktor F1 enthält Korrekturkennlinien für einen momenten abhängigen Reibwert, eine Schaltelementkonstante und einen Begrenzer. Ausgangsgröße des Faktors F1 ist ein Druck wert 30. Am Summationspunkt 32 werden der Druckwert 30 und der Druckwert 31 addiert. Der Druckwert 31 ist Ausgangsgrö ße einer Konstanten K1, welche sich zusammensetzt aus einer Mindestdruckvorgabe und zeitabhängigen Druckanteilen. Aus gangsgröße des Summationspunktes 32 ist der Kupplungs druck pK für die jeweilige Kupplung.

Fig. 5 zeigt ein Zustandsdiagramm für ein Gruppenge triebe. Das Zustandsdiagramm zeigt einen ersten Getriebe teil 19 und einen zweiten Getriebeteil 20. Eine Schaltung von einem ersten in ein zweites Übersetzungsverhältnis er folgt bei dem Gruppengetriebe, in dem die Schaltrichtungen der einzelnen Getriebeteile entgegengesetzt verlaufen. Soll zum Beispiel das Gruppengetriebe eine Hochschaltung ausfüh ren, so erfolgt im ersten Getriebeteil eine Hochschaltung mit einem großen Übersetzungssprung, während der zweite Getriebeteil eine Rückschaltung mit einem kleinen Überset zungssprung ausführt. Sowohl im ersten als auch im zweiten Getriebeteil werden die Schaltungen ausgeführt, indem eine erste Kupplung öffnet und eine zweite Kupplung schließt. Das Zustandsdiagramm zeigt für jeden Getriebeteil eine Schnellfüllphase 1, eine Füllausgleichsphase 2, eine Last übernahmephase 3, Gradient-Einstellphase 4, Gleitphase 5, Gradient-Abbauphase 6, Lastübernahmephase 7 und Schließ phase 8. Inhalt der einzelnen Phasen und Transitionen sind identisch mit der Beschreibung aus Fig. 1. Ergänzend sowohl für den ersten als auch zweiten Getriebeteil kommen hinzu: eine Wartephase 21 bzw. 22 und ein Schaltungsende 23, er ster Getriebeteil fertig, bzw. Schaltungsende 24, zweiter Getriebeteil fertig. Ebenfalls ergänzend kommen hinzu: eine Momentberechnung Gruppengetriebe 25, eine Wartephase 26, ein Übergang 27 und eine Schaltmomentberechnung 28 (konven tionell).

Die Wartephasen 21 bzw. 22 dienen dazu, unterschiedliche Zeiten für die Schnellfüllung und für den Füllausgleich im ersten und zweiten Getriebeteil auszugleichen. Daneben läßt sich durch die beiden Wartephasen 21 und 22 steuern, ob die gleiche Phase im ersten und zweiten Getriebeteil gleichzei tig oder um eine vorgebbare Zeit verschoben eintreten. In der Momentberechnung Gruppengetriebe 25 werden die Kupp lungsdrücke der vier an der Schaltung beteiligten Kupplun gen berechnet. Die Berechnung des statischen Moments er folgt, wie in Fig. 4 beschrieben. Die Kenngröße 2 berechnet sich aus der vorzeichenrichtigen Summe des aktuellen sta tischen Moments 17, eines dynamischen Moments 18 des ersten Getriebeteils und eines dynamischen Moments 33 des zweiten Getriebeteils. Das dynamische Moment 18 des ersten Getrie beteils berechnet sich aus der getriebeeingangsseitigen Differenzdrehzahl, einer Sollschaltzeit der Brennkraftma schine und einem ersten Massenfaktor. Das dynamische Moment 33 des zweiten Getriebeteils wiederum berechnet sich aus einer Sollschaltzeit des zweiten Getriebeteils, der Differenzdrehzahl des zweiten Getriebeteils und einem zweiten Massenfaktor. Die Berechnung des dynamischen Moments 33 des zweiten Getriebeteils ist in Fig. 4 als Funktionsblock G1 dargestellt.

Die Wartephase 26 beginnt, nachdem im zweiten Getriebeteil die Vorsynchrondrehzahl eingetreten ist und endet mit Ab lauf einer Zeitstufe, dies entspricht der Transition T8. Beim Übergang 27 wird die Momentberechnung für den ersten Getriebeteil kontinuierlich in einer vorgebbaren Zeit in die konventionelle Momentberechnung, wie in Fig. 4 be schrieben, übergeführt. Bei Transition T9 wird geprüft, ob die Zeitstufe, die den Übergang steuert, abgelaufen ist. Die Schaltmomentberechnung 28 (konventionell) entspricht der Momentberechnung, wie in Fig. 4 ausgeführt.

Bezugszeichenliste

1 Schnellfüllphase
2 Füllausgleichsphase
3 Lastübernahmephase
4 Gradient-Einstellphase
5 Gleitphase
6 Gradient-Abbauphase
7 Lastübernahmephase
8 Schließphase
9 Drehzahl Brennkraftmaschine
10 Differenzdrehzahl zweite Kupplung
11 erste Kupplung
12 zweite Kupplung
13 Funktionsblock
14 Motorkennfeld
15 Kennfeld
16 Kennfeld
17 statisches Moment
18 dynamisches Moment
19 erster Getriebeteil
20 zweiter Getriebeteil
21 Wartephase
22 Wartephase
23 Schaltungsende, erster Getriebeteil fertig
24 Schaltungsende, zweiter Getriebeteil fertig
25 Momentberechnung Gruppengetriebe
26 Wartephase
27 Übergang
28 Schaltmomentberechnung, konventionell
29 Summationspunkt
30 Druckwert
31 Druckwert
32 Summationspunkt
33 dynamisches Moment
34 Getriebeausgangsmoment

Claims

1. Verfahren zum Steuern eines von einer Brennkraftma schine angetriebenen Automatgetriebes, bei dem eine Schal tung von einem ersten in ein zweites Übersetzungsverhältnis erfolgt, indem eine erste Kupplung (11) öffnet und eine zweite Kupplung (12) schließt, hierbei ein elektronisches Steuergerät über elektromagnetische Ventile den Druckver lauf der ersten (11) und zweiten Kupplung (12) während des Schaltvorgangs steuert, das elektronische Steuergerät auf grund von Eingangsgrößen eine erste oder zweite Schaltungs art bestimmt, die erste Schaltungsart eine Hochschaltung im Zug bzw. eine Rückschaltung im Schub ist und die zweite Schaltungsart eine Rückschaltung im Zug bzw. eine Hoch schaltung im Schub ist, dadurch gekennzeich net, daß in der ersten Schaltungsart die Schaltung aus einer Schnellfüll- (1), einer Füllausgleichs- (2), einer Lastübernahme- (3), einer Gradient-Einstell- (4), einer Gleit- (5), einer Gradient-Abbau- (6) und einer Schließ phase (8) besteht, in der zweiten Schaltungsart die Schal tung aus einer Schnellfüll- (1), einer Füllausgleichs- (2), einer Gradient-Einstell- (4), einer Gleit- (5), einer Gradient-Abbau- (6), einer Lastübernahme- (7) und einer Schließphase (8) besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß in der ersten Schaltungsart während der Schnellfüllphase (1) die zweite Kupplung (12) mit hohem Druck beaufschlagt und der Druck der ersten Kupplung (11) von einem ersten auf ein zweites Niveau abgesenkt wird, hierbei das zweite Niveau oberhalb der Rutschgrenze der ersten Kupplung (11) liegt, in der Füllausgleichsphase (2) die zweite Kupplung (12) auf einem niederen Druckniveau pF befüllt wird und der Druck der ersten Kupplung (11) auf dem zweiten Niveau verbleibt, in der Lastübernahmephase (3) der Druck der zweiten Kupplung (12) auf einen Endwert pE1 = f (Kenngröße 1) erhöht wird und der Druck der ersten Kupp lung (11) vom zweiten Niveau auf Null abgesenkt wird, in der Gradient-Einstellphase (4) der Druck der zweiten Kupp lung (12) vom Endwert pE1 auf einen Endwert pE2 = f (Kenn größe 2) erhöht wird, in der Gleitphase (5) der Druck der zweiten Kupplung (12) linear erhöht wird, bis an dieser ein Vorsynchronpunkt erkannt wird, in der Gradient-Abbau phase (6) der Druck der zweiten Kupplung (12) auf einen Endwert pE3 = f (Kenngröße 3) verringert wird, mit Errei chen des Endwertes pE3 die Schließphase (8) beginnt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß in der zweiten Schaltungsart wäh rend der Schnellfüllphase (1) die zweite Kupplung (12) mit hohem Druck beaufschlagt und der Druck der ersten Kupp lung (11) von einem ersten auf ein zweites Niveau abgesenkt wird, hierbei das zweite Niveau oberhalb der Rutschgrenze der ersten Kupplung (11) liegt, in der Füllausgleichs phase (2) die zweite Kupplung (12) auf einem niederen Druckniveau pF befüllt wird und der Druck der ersten Kupp lung (11) auf dem zweiten Niveau verbleibt, in der Gra dient-Einstellphase (4) der Druck der ersten Kupplung (11) auf einen Endwert pE4 = f (Kenngröße 2) verringert wird, in der Gleitphase (5) der Druck der ersten Kupplung (11) ram penförmig erhöht wird, bis an dieser ein Vorsynchronpunkt erkannt wird, in der Gradient-Abbauphase (6) der Druck der ersten Kupplung (11) vom Rampenendwert auf einen Endwert pE5 = f (Kenngröße 1) erhöht wird, in der Lastübernahme phase (7) der Druck der ersten Kupplung (11) vom Endwert pE5 auf Null reduziert und der Druck der zweiten Kupp lung (12) vom Druckniveau pF auf den Endwert pE5 erhöht wird und mit Erreichen des Endwertes pE5 die Schließ phase (8) beginnt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kenngröße 1 festgelegt wird aus einem statischen Moment (17), dieses eine Funktion des aktuellen, von der Brennkraftmaschine abgegebenen Mo ments mal einem Wandlungsverhältnis, wenn ein im Automatge triebe enthaltener hydrodynamischer Wandler in Funktion ist, die Kenngröße 2 berechnet wird aus der Summe des aktu ellen, vorzeichenrichtigen statischen (17) und dynamischen Moments (18), die Summe mit einem Faktor F1 gewichtet und dem Ergebnis eine Konstante hinzugefügt wird, wobei das dynamische Moment eine Funktion einer Sollschaltzeit, einer getriebeeingangsseitig bezogenen Schwungmasse und einer Differenzdrehzahl ist, wobei die Differenzdrehzahl sich aus dem Verhältnis der ersten und zweiten Übersetzung mal der Getriebeausgangsdrehzahl errechnet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß während der Gradient-Einstell phase (4) das dynamische Moment (18) von Null auf 100% gesteigert wird, in der Gleitphase (5) bei 100% verbleibt und in der Gradient-Abbauphase (6) von 100% auf Null redu ziert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Vorsynchronpunkt be stimmt wird aus einem Differenzdrehzahl-Gradient der zwei ten Kupplung, dem aktuellen Differenzdrehzahlwert der zwei ten Kupplung (10) und einer ersten Zeitstufe.

7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kenngröße 3 festgelegt ist durch eine zweite Zeitstufe, für den Übergang vom Dif ferenzdrehzahl-Gradient am Vorsynchronpunkt, zum Diffe renzdrehzahl-Gradient am Synchronpunkt, wobei der Diffe renzdrehzahl-Gradient und die Differenzdrehzahl am Syn chronpunkt Null sind.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß innerhalb der Schließphase (8) der Druck an der zweiten Kupplung (12) rampenförmig erhöht wird, bis der Absolutwert der Differenzdrehzahl der zweiten Kupplung (10) innerhalb einer dritten Zeitstufe kleiner einem Sollwert ist und anschließend die zweite Kupp lung (12) mit Hauptdruck beaufschlagt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Zug-/Schub-Unterscheidung auf grund des Vorzeichens der Summe aus aktuellem statischen (17) und aktuellem dynamischen Moment (18) erfolgt.

10. Verfahren zum Steuern eines von einer Brennkraft maschine angetriebenen Automatgetriebes in Gruppenbauweise, bei dem eine Schaltung von einem ersten in ein zweites Übersetzungsverhältnis erfolgt, indem im ersten (19) und zweiten Getriebeteil (20) die Schaltrichtungen entgegenge setzt verlaufen, der erste Geriebeteil einen großen Stufen sprung und der zweite Getriebeteil einen kleinen Stufen sprung aufweist, in jedem Getriebeteil eine erste Kupp lung (11) öffnet und eine zweite Kupplung (12) schließt, hierbei ein elektronisches Steuergerät über elektromagneti sche Ventile den Beginn der Schaltung und den Druckverlauf der ersten (11) und zweiten Kupplung (12) des ersten (19) und zweiten Getriebeteils (20) während des Schaltvorgangs steuert, das elektronische Steuergerät aufgrund von Ein gangsgrößen eine erste oder zweite Schaltungsart bestimmt, die erste Schaltungsart eine Hochschaltung im Zug bzw. eine Rückschaltung im Schub ist und die zweite Schaltungsart eine Rückschaltung im Zug bzw. eine Hochschaltung im Schub ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Automatgetriebe im ersten und zweiten Getriebeteil gleich zeitig geschaltet wird, wobei die Schaltungsvorgänge nach Anspruch 1 ausgeführt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kenngröße 2 sich aus einer vorzeichenrichtigen Summe des aktuellen statischen Moments (17), eines dynamischen Moments (18) des ersten Getrie beteils, dieses sich aus einer getriebeeingangsseitigen Differenzdrehzahl, einer Sollschaltzeit der Brennkraftma schine und einem ersten Massenfaktor berechnet und einem dynamischen Moment (33) des zweiten Getriebeteils, wobei sich dieses aus der Differenzdrehzahl des zweiten Getriebeteils, einer Sollschaltzeit des zweiten Getriebeteils und einem zweiten Massenfaktor berechnet.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, daß mit Erkennen des Vorsyn chronpunktes im zweiten Getriebeteil (20) die Berechnung der Kenngröße 2 übergeht in die Berechnung der Kenngröße 2 gemäß Anspruch 4 für den ersten Getriebeteil (19).

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 10, dadurch ge kennzeichnet, daß bei einer Hochschaltung im Zug während der Gleitphase ein Motoreingriff ausgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß während der Gleitphase bei der Berechnung der Kenngröße 2 über den Faktor F1 eine Abweichung von Soll- zu Istschaltverlauf korrigiert wird.

15. Gruppengetriebe, bei dem das Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 10 verwendet wird.